面试基础

synchronized关键字的底层原理：

synchronized关键字与JVM的monitor有关，monitor里面有个计数器，一开始计数器为0。如果一个线程要获取monitor锁，就看看他的计数器是不是0，如果是0的话，

那么就说明没有人加锁，他就可以获取锁，然后对计数器加1.加锁，一般来说一个对象加一把锁。

monitor中有相关指令：monitorenter和monitorexit

这个monitor是个可重入锁。

线程1：

public void myObject{

}

synchronized(myObject){

    //TODO

    synchronized(myObject){

       //TODO

    }

}

如果还有其他线程对被加锁的对象进行修改，此时这个线程被阻塞，等待线程1释放锁。

 

CAS的实现原理：

CAS：compare and set

原理图如下：

 

当多个线程想对一个对象进行修改时，线程会先读取对象当前的值，然后对当前的进行修改完以后，再跟对象进行一次CAS，如果读取的当前值跟对象一致，

就进行修改对象操作，否则重复上述步骤。CAS再底层的硬件级别保证一定是原子的，同一时间只有一个线程可以执行CAS，先比较再设置，其他线程的CAS

同时间去执行的话会失败

 

ConcurrentHashMap实现原理：

HashMap的底层原理（结构）是：

JDK1.8以前，是数组+链表

JDK1.8以后，是数组+链表+红黑树

JDK1.7以前，对map进行分段加锁

把map中的数组拆分成很多段，对每一段进行加锁

JDK1.8以后优化细粒度，一个数组，每个元素进行CAS，如果失败说明有人正在进行操作，此时synchronized对数组元素加锁，链表+红黑树处理对数组每个元素加锁

 

 同一时间，只有一个线程能成功执行CAS操作

 

AQS实现原理：

AQS：abstract queue synchronizer抽象队列同步器

原理图：

 

 

 代码：

ReentrantLock lock = new ReentrantLosk(); //此时new的锁为一个非公平锁

//多个线程过来都尝试

lock.lock();

//TODO

lock.unlock();

在上一个原理图的基础上，此时线程1释放锁并唤醒线程2，在唤醒过程中，来了一个线程3进行加锁

 

并且线程3加锁成功，线程2继续进入等待队列中。

如何变成公平锁呢？在new锁对象的时候，添加参数true-->ReentrantLock(true)

那么此时new的锁为公平锁，所有新加进来的线程都会先看一下等待队列是否有人，有的话则进入等待队列，而不是直接去加锁

 

线程池的底层工作原理：

系统在执行任务的时候，会先创建一个线程池，然后这个线程池中有一定量的线程，用这些线程去执行任务；

ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);  //3对应的参数是corePoolSize

threeadPool.submit(new Callable(){

    //Override

    public void run(){}

});

 

提交任务时，先看一下线程池里的线程数量是否小于corePoolSize，也就是3，如果小于，直接创建一个线程执行任务

执行完任务之后，这个线程不会死掉，他会尝试从一个无界的LinkedBlockingQueue里获取新的任务，如果没有新的任务，此时就会阻塞等待新的任务

 

 持续提交任务，上述流程反复执行，只要线程池的线程数量小于corePoolSize，就会直接创建新线程来执行任务，执行完了就尝试从无界队列中获取任务，知道线程池里有corePoolSize个线程

接着再次提交任务，会发现线程数量已经跟corePoolSize一样大了，此时直接把任务放进队列，线程会争抢获取这个任务执行，如果所有的线程此时都在执行任务，那么这个无界队列里的任务就可能会越来越多